1. 父子携带相同显性致病变异，而父亲正常怎么解释
估计很多做遗传分析的人都会碰到这样的情况：父母一方与患病孩子携带有相同显性致病变异，该变异已有文献报导，而父亲或母亲表现是正常，这该怎么解释呢？有些人会判断这是外显不全造成的，游侠认为外显不全就是筐，解释不了就往里装，在分析时一定要谨慎下外显不全的结论，因为有可能导致错误的诊断。
其实导致这种情况的原因很多，我们先来看一下比较新奇的，比如最近发表在Genetics in Medicine上的一篇文献。作者搜集到一个14人患病的大家系，临床表现包括：严重的智力障碍，肌张力低下，先天性指屈曲。
该家系DNA被送往两个基因检测机构进行临床诊断思路分析，其中一个机构使用trio（包括患者与正常父母）全外显子分析，另外一个机构只对先证者进行分析，结果两个结构都未发现致病变异。 后来按照科学研究思路分析，结合家系的额外性别信息发现：
所有的患者都是通过父系传递的致病基因，致病位点为MAGEL2基因上的移码突变NM_019066.4:c.1996dup。
MAGEL2基因位于15号染色体Prader-Willi/Angelman区域，位于父系染色体的新发MAGEL2 LOF突变会引起类Prader-Willi综合征，之前已有4个病人被报导。Prader-Willi/Angelman区域是知名的印记基因区域。
基因组印记是是近年来发现的一种不遵从孟德尔定律的依靠单亲传递某些遗传学性状的现象，指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰，使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性。
该文章提示我们在分析trio全外显子时需要考虑印记基因的影响，这种遗传模式不同于传统的孟德尔遗传，有可能父母有一方携带致病位点而不发病。那么哪些基因属于印记基因呢，根据网站(http://www.geneimprint.com/\)统计，已知的人类印记基因有246个（包括预测），包括MAGEL2，详细基因列表可参考该网站。
除了以上由于印记基因的影响，还有以下几种情况：一、文献报导的致病性证据不充分，该位点可能不是致病位点；二、有些基因既有显性遗传又有隐性遗传模式，看看该基因是否存在其他的罕见致病位点；三，有可能存在特殊的非典型隐性遗传模式。如果实在是找不到可以解释的原因，再下外显不全的结论也不迟。
- The phenotypic spectrum of Schaaf-Yang syndrome – 18 new affected individuals from 14 families. Genet Med. 2016 May 19 : 10.1038/gim.2016.53.
- Imprinting: the Achilles heel of trio-based exome sequencing. Genetics in Medicine (2016) 18, 1163–1164 doi:10.1038/gim.2016.128
2. 一种非典型性隐性遗传（AIS 单倍型）
一般来说隐性遗传的致病位点有以下几种类型：纯合的罕见点突变（或indel）；复合杂合的点突变（或indel）；一个位点为点突变（或indel），另一个位点为大的缺失（或重复）；两个位点都为大的缺失。但是你听说过
隐性遗传是由一个LOF突变（包括无义、移码、剪切位点、影响外显子的缺失，不包括错义）加SNP组成的单倍型引起的
吗？今天游侠就来介绍复旦大学张峰教授关于非典型性隐性遗传的开创性工作，该文章于2015年1月发表在顶级医学期刊《新英格兰医学杂志》（pmid：25564734）
先天性脊柱侧凸即通过X线，MRI或手术证实的特定的先天性椎体异常而引起的脊柱侧凸。这种畸形出生后即发病，因而患者出现畸形较特发性脊柱侧凸早。根据畸形的类型对脊柱侧凸进行分型，主要分为形成障碍，分节不良和混合畸形。据估计每2000个新生儿中就有一个是先天性脊柱侧凸，根据动物实验与之前的研究发现遗传学因素在该病中起着重要作用，但是罕见突变具有低外显率，所以一般大家认为其为复杂的多基因疾病。16p11.2缺失为罕见的变异，在人群中的发生频率为0.03%，之前的研究表明这个缺失在自闭症、肥胖和先天性脊柱侧凸中发挥某种神秘的作用。
研究者们做了很多工作来寻找先天性脊柱侧凸的遗传学致病机制，下面我们一一介绍
2.1 发现一：16p11.2缺失在先天性脊柱侧凸病人中高发
首先通过对20个trio家系（孩子患病父母正常）进行CGH芯片检测发现有2个新发的16p11.2缺失（游侠点评：这是很强的致病证据）
接下来对141个散发病人进行CNV检测，发现有10个人也携带有16p11.2缺失，而在166个正常对照中没有发现这个缺失。另外这个缺失在先天性脊柱侧凸病人（7.5%）中出现的频率明显高于自闭症（0.4%-0.8%）与肥胖（0.7%）。
2.2 发现二：致病基因浮出水面
缺失只是一种变异形式，起作用的还是基因，那么可能是哪个基因在捣鬼呢？挑来挑去，TBX6最可疑。
那再看看TBX6基因在刚才的161（20+141）个散发病例中有没有其他罕见的突变呢，果然发现有1个无义突变、4个移码突变和7个错义突变，而形成对比的是166个正常对照中没有无义突变与移码突变、3个错义突变，千人基因组计划中CHS与CHB只有一个错义突变（游侠点评：这是非常有用的中国人正常数据库，共计208人，很多研究都可以拿他来做对照），需要特别说明的是错义突变很难说它是否致病，所以在后面的分析中不包括错义突变。
2.3 发现三：有意思的发现
在散发病例中都只携带有一个LOF突变，如果考虑显性遗传的话，也许是外显不全（游侠点评：外显不全就是一个筐，说不清楚时就往里装），那万一是隐性遗传的话，应该还有一个等位基因位点需要被发现。为了验证这一假设，正好有两个小家系，如下：
家系一：父亲与两兄弟都携带16p11.2缺失（暗红色），但是父亲与其中一个兄弟并没有患病，对TBX6基因全长及上下游测序发现有三个SNP位点，患病的先证者由这三个SNP组成的单倍型的组合为T-C-A，来自母亲。
家系二： 患病的女儿已经去世，先证者同样携带缺失与T-C-A单倍型。
于是作者就推测T-C-A单倍型（正常人群中该单倍型频率为44%）可能在先天性脊柱侧凸中发挥神秘作用，再对之前的已经确定为TBX6 LOF突变的17个患者进行单倍型分析，发现这17个人全部为T-C-A单倍型（游侠点评：大卫星有戏！）。
2.4 发现四：其他样本重复试验同样有此发现
作者又收集了76例先天性脊柱侧凸患者（人缘真好！），有6例发现有TBX6 LOF突变并且这6个患者全部携带T-C-A单倍型。然后又收集了42例明确有16p11.2缺失的样本，这些样本有些为先天性脊柱侧凸，有些没有先天性脊柱侧凸，6例先天性脊柱侧凸患者中有5例为T-C-A单倍型，剩下的1例比较特殊，祖先为非洲人。30例非先天性脊柱侧凸患者中有5例为T-C-A单倍型（游侠点评：即使用非典型隐性遗传来解释，也不是100%携带有这两个变异的位点都会发病）。
2.5 发现五：体外试验证明单倍型差异表达
那么这些SNP组成的单倍型组合是否影响TBX6基因的表达呢？作者通过体外细胞实验证明了2个位于TBX6基因启动子区的SNP确实会降低基因表达。并且作者根据体外表达实验得出如下的推测：
野生型为4份TBX6基因表达，单T-C-A单倍型为3份表达，双T-C-A单倍型或一个LOF突变为2份表达，T-C-A单倍型加上一个LOF突变为1份表达，这时候就很有可能患病，其实还有一种情况就是两份LOF突变，可能情况很严重，胎儿直接流产了。
2.6 总结
作者通过大量的工作证明了先天性脊柱侧凸的非典型性隐性遗传模式，其研究思路值得我们学习，同时也刷新了游侠的遗传模式知识。当然这个发现对我们的遗传病研究工作有很大的启示：**如果你有疑似显性遗传但外显不全的家系赶紧看看附近的SNP吧**，说不定有重大发现呢。另外对于基因芯片发现的缺失与重复，最好看看是否存在其他的致病点突变与indel。
- TBX6 null variants and a common hypomorphic allele in congenital scoliosis. N Engl J Med. 2015 Jan 22;372(4):341-50. doi:10.1056/NEJMoa1406829. Epub 2015 Jan 7.